Предмет и задачи на физиологията, нейната връзка с други дисциплини - медицина, здраве
Кратка история на развитието на физиологията като наука. Методи на физиологията. Общ план на структурата на нервната система и нейното физиологично значение. Основни физиологични понятия.
„Способността ни да се самообменяме относно работата на собствения ни мозък е почти неограничена, главно защото частта, която можем да докладваме, е само малка част от това, което се случва в главата ни.“
Физиологията (на гръцки physis - природа) е наука, която изучава функциите на човешкото тяло, неговите органи и системи, както и механизмите на регулиране на тези функции.
Заедно с анатомията, физиологията е основният клон на биологията.
Съвременната физиология е сложен набор от общи и специални научни дисциплини, като: обща физиология, физиология на човека, нормална и патологична, възрастова физиология, физиология на животните, психофизиология и др.
Физиологията изучава жизнените процеси, протичащи в тялото на всички негови структурни нива: клетъчно, тъканно, органно, системно, апаратно и организмово. Тя е тясно свързана с дисциплините от морфологичния профил: анатомия, цитология, хистология, ембриология, тъй като структурата и функцията взаимно се определят. Физиологията широко използва данните от биохимията и биофизиката за изучаване на функционалните промени, които настъпват в организма, и механизма на тяхното регулиране. Физиологията също разчита на общата биология и еволюционната наука като основа за разбиране на общи модели.
За психолозите изучаването на физиологията е от голямо теоретично и практическо значение. Тяхната работа не може да бъде пълноценна, ако не познават добре функционалните особености на нервната система имодели на висша нервна дейност на човек.
Физиологията е преминала през дълъг и труден път на развитие, включващ 7 периода (виж 1 лекция по анатомия). Подобно на анатомията, тя възниква от нуждите на медицината, като постепенно разширява приложната си стойност към други науки: философия, педагогика, психология.
Първоначалните идеи за функциите на тялото са формулирани от лекари и учени от Древна Гърция (Аристотел, Хипократ), Древен Рим (Гален), Древен Китай (Хуанди, Биан Цяо), Древна Индия и други страни. Тяхното изследване на структурата на тялото е извършено едновременно с изследванията на функциите на тялото.
През Средновековието естествената наука е била подчинена на Църквата и Светата инквизиция, затова периодът от 2-ри до 15-ти век се нарича период на „залеза на историята“.
През Ренесанса естествените науки и медицината започват да придават голямо значение на опита и наблюденията. По-нататъшното развитие на физиологията е свързано с успехите на анатомията, където работата на Леонардо да Винчи и Андреас Везалий проправи пътя за открития в областта на физиологията.
Физиологията става самостоятелна научна дисциплина в началото на 17 век. Тук откритието на Уилям Харви за кръговете на кръвообращението, изследването на капилярите от Марчело Малпиги, формулирането на концепцията за рефлекс от Рене Декарт и ученията на Джакомо Борели за механиката на движенията бяха от първостепенно значение. Напредъкът във физиката и химията играе важна роля в развитието на физиологията. Вярно, това често водеше до фалшиви механистични заключения. Механизмът идентифицира физиологията с физиката и химията, допринесе за появата на метафизично направление в науката, което отрича всяко развитие в природата. В биологията се появи антинаучно направление - витализъм, което одобряваше наличието на нематериална "жизнена сила" в тялото.
значителен разцветфизиология, постигната след великите открития на Ломоносов (законът за запазване на материята и трансформацията на енергията), Шван и Шлейден (клетъчна теория), Дарвин (еволюционна доктрина). През 19 и особено през 20 век физиологията се обогатява с нови открития. Клод Бернар създава идеята за хомеостазата, изучава ролята на НС в регулирането на съдовия тонус и въглехидратния метаболизъм. Дюбоа-Реймон е основателят на електрофизиологията. Шерингтън изучава физиологията на гръбначния мозък. Основни изследвания на физиологията на ВНС са извършени от Кенън. Създаването на устройства за изследване на ролята на NS в регулирането на дишането, кръвообращението и други системи позволи да се установи, че процесът на възбуждане винаги е свързан с електрически промени в клетките и тъканите. За разлика от виталистичното направление във физиологията се развива нервизмът - прогресивно направление, развито от българските физиолози Сеченов, Павлов, Боткин, Бехтерев, Введенски, Ухтомски.
Работата на Сеченов "Рефлексите на мозъка" и учението на Павлов за сигналните системи станаха фундаменталната основа на съвременната световна физиология.
В момента физиологичните изследвания се извършват в големи научни институти и лаборатории, в които работят специалисти от различни профили (морфолози, биофизици, биохимици, психолози, математици, инженери, биокибернетици).
Ако доскоро във физиологията се използваха сравнително прости устройства - кимографи, индукционни бобини, сега се използва сложна апаратура - електрокардиографи, спирографи, електроенцефалографи, термовизионни камери, компютърна техника.
Голяма заслуга в развитието на съвременната физиология имат последователите и учениците на Павлов - Орбели, Биков, Черниговски, Анохин и др.
Академик Орбели създава учението за адаптивно-трофичната функциясимпатиковата нервна система и има голям принос за развитието на еволюционната и възрастовата физиология. Академик Биков изследва влиянието на кората на главния мозък върху вътрешните органи и установява два механизма за регулиране на тяхната работа: пускащ и коригиращ (коригиращ), според нуждите на организма в дадени условия. Академик Черниговски създава концепцията за двупосочна (директна и обратна) връзка на вътрешните органи с кората на главния мозък, ръководи изследвания в областта на космическата физиология и медицина. Академик Анохин създава учението за функционалните системи на тялото, което очертава съвременните представи за организацията на поведението на живите организми.
Процесът на физиологична регулация е в основата на самозадоволяването на нуждите на живия организъм. Потребностите се задоволяват благодарение на дейността на контролните системи - нервна и ендокринна.
За да задоволи нуждите си в условията на промени във външната среда, тялото се нуждае от:
1. поставям определени задачи;
2. постигане на желания резултат.
Според учението на Анохин полезният резултат е факторът, който определя поведението и формира функционална система (ФУС). FUS се формира като група от взаимосвързани неврони, които осигуряват полезен резултат. Задачата на FUS е да идентифицира и оцени резултата от дадено действие.
Компонентите на FUS са:
1 - полезен резултат,
3 - нервен център,
4 - задвижващи механизми,
5 - пътища за обратна връзка за отчитане на резултата от дадено действие.
Докладването на изпълнителните органи пред центровете осигурява оценка на резултата и внасяне на промени в работата на FUS, ако резултатът не бъде постигнат.
FUS за регулиране на движенията
- Физиологията е експериментална наука. Тяизползва два основни метода: наблюдение и експеримент.
Наблюдението е основният метод за опознаване на околната среда и се използва във всяко научно изследване. Неговият недостатък е пасивността на изследователя, който може да разбере само външната страна на явлението, например работата (функцията) на даден орган. Механизмът на регулиране на работата на тялото може да бъде изяснен само емпирично.
Експериментът позволява на изследователя да създаде определени условия, при които се изясняват количествените и качествените характеристики на определено явление.
Експериментът може да бъде остър или хроничен. Острият опит (вивисекция) позволява за кратко време да се изследва всеки регулаторен механизъм, който работи в екстремни ситуации за експерименталния организъм. Хроничният експеримент позволява дълго време да се изследват механизмите на регулиране при условия на нормално взаимодействие между организма и околната среда.
При опити върху животни се използват хирургични методи - екстирпация (отстраняване) или трансплантация на органи, имплантиране на електроди, сензори. Обективният метод е телеметричен метод, който ви позволява да регистрирате параметрите на процес или явление от разстояние.
Експерименталните изследвания през последните години се провеждат с помощта на сложно оптично, радиотехническо, електронно оборудване, което позволява едновременно да се изучават десетки функции, техните промени във взаимодействието, т.е. комплекс.
Обработката на получения масив от данни се извършва с помощта на методите на математическата статистика и компютърните технологии.
Нервната система се състои от централни и периферни части. ЦНС включва главния и гръбначния мозък, а ПНС са всички нерви и възли, които се намират извън ЦНС.
Има също соматична и вегетативна нервна система. Първият регулира работата на скелетамускулите и сетивните органи. Вторият регулира работата на вътрешните органи и жлезите.
Разпределението на горните отдели в нервната система е условно, удобно за изучаване в определена логическа последователност. Всъщност нервната система е анатомично и функционално интегрирано цяло, чиято елементарна основа са невроните.
Нервната система е водещата физиологична система на тялото, основната контролна система. Това се подкрепя от факта, че нервната система на плода започва да функционира много преди неговото раждане (Science News, no. 16, 1984).
Функциите на нервната система могат да бъдат разделени на два вида: висши и низши.
Нисшата нервна дейност е процес на регулиране на работата на органите и системите в организма.
Висшата нервна дейност включва тези функционални механизми на мозъка, които осигуряват на тялото подходящ контакт с околната среда. Висшите функции са в основата на умствената дейност на човек, формирането на личностни черти: темперамент, характер, способности, нужди и интереси. Висшата нервна дейност изисква бързи и адекватни промени в режима на работа на вътрешните органи. Следователно висшата и нисшата нервна дейност се наслагват една върху друга и трябва да се разглеждат в тясно хармонично единство.
Дейността на животните и хората се проявява под формата на функции и физиологични действия.
Функцията е специфична дейност на клетки, тъкани, органи. Например функцията на мускула е съкращаване, жлезите - отделяне, невроните - генериране и провеждане на импулси. Чрез промяна на функциите тялото се адаптира към промените в условията на съществуване.
Всички функции могат да бъдат разделени на:
1) соматични (животни), коитоизвършва се поради активността на скелетните мускули, инервирани от SNS;
2) вегетативни (растителни), които са свързани с метаболизма, растежа и размножаването. Те се осъществяват поради работата на вътрешните органи, инервирани от ANS.
Физиологичният акт е сложен процес, който се осъществява с участието на различни системи на тялото (физиологични актове на дишане, храносмилане, отделяне, дишане и др.). Например, физиологичният акт на храносмилането включва възбуждане на сетивните части на централната нервна система (зрителни, обонятелни, вкусови, тактилни), двигателни центрове (получаване, обработка и готвене), секреторния апарат на стомашно-чревния тракт (отделяне на храносмилателни сокове), гладката мускулатура на стомашно-чревния тракт (мотилитет, перисталтика), чревния епител (абсорбция). По този начин актът на храносмилането се осигурява от проявата на сложни и многобройни функции на клетъчно, тъканно, органно и системно ниво, които са включени във функционалната система (FUS) и осигуряват постигането на полезен резултат.